第7章表面涂覆技術(shù)

1、7.1 涂料與涂裝涂料與涂裝7.2 外表粘結(jié)外表粘結(jié)7.3 堆焊堆焊7.4 熱噴涂熱噴涂7.5 電火花外表涂敷電火花外表涂敷7.6 熱浸鍍熱浸鍍第七章第七章 外表涂敷技術(shù)外表涂敷技術(shù) 外表粘結(jié)技術(shù)是指以高分子聚合物與功能填料外表粘結(jié)技術(shù)是指以高分子聚合物與功能填料如石墨、二硫化鉬、金屬粉末、陶瓷粉末和如石墨、二硫化鉬、金屬粉末、陶瓷粉末和纖維組成的復(fù)合材料膠粘劑涂敷于零件外表纖維組成的復(fù)合材料膠粘劑涂敷于零件外表，以賦予零件外表特殊功能如耐磨損、耐腐，以賦予零件外表特殊功能如耐磨損、耐腐蝕、絕緣、導(dǎo)電、保溫、防輻射等的一項外蝕、絕緣、導(dǎo)電、保溫、防輻射等的一項外表新技術(shù)。是在零件外表形成功能涂

2、層。表新技術(shù)。是在零件外表形成功能涂層。 室溫固化、應(yīng)力分布均勻、能粘涂不同的材料；室溫固化、應(yīng)力分布均勻、能粘涂不同的材料；工藝簡便，不需要專門設(shè)備，只需將膠黏劑涂敷工藝簡便，不需要專門設(shè)備，只需將膠黏劑涂敷于待修外表，室溫操作，不會使零件產(chǎn)生熱影響于待修外表，室溫操作，不會使零件產(chǎn)生熱影響和變形；和變形；可根據(jù)需要使零件外表獲得耐磨、耐蝕、絕緣、可根據(jù)需要使零件外表獲得耐磨、耐蝕、絕緣、導(dǎo)電等性能，是一種快速而價廉的修復(fù)和預(yù)保護導(dǎo)電等性能，是一種快速而價廉的修復(fù)和預(yù)保護工藝。工藝。 可粘涂各種不同的材料，如金屬、陶瓷、塑料、水可粘涂各種不同的材料，如金屬、陶瓷、塑料、水泥、橡膠等；泥、橡膠

3、等；尤其適用于特殊材料和特殊工況零件的修復(fù)：尤其適用于特殊材料和特殊工況零件的修復(fù)：難以或無法焊接的材料制成的零件；難以或無法焊接的材料制成的零件；薄壁零件，用熱修復(fù)方法如堆焊修復(fù)時容易變形薄壁零件，用熱修復(fù)方法如堆焊修復(fù)時容易變形和產(chǎn)生裂紋，用外表黏涂修復(fù)可以防止這些問題的產(chǎn)和產(chǎn)生裂紋，用外表黏涂修復(fù)可以防止這些問題的產(chǎn)生；生；結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的零件內(nèi)外溝槽、內(nèi)孔磨損、難以焊補結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的零件內(nèi)外溝槽、內(nèi)孔磨損、難以焊補，采用外表黏涂技術(shù)修復(fù)十分方便；，采用外表黏涂技術(shù)修復(fù)十分方便；某些特殊工況和特殊部件；某些特殊工況和特殊部件；需現(xiàn)場修復(fù)的零部件。需現(xiàn)場修復(fù)的零部件。 外表粘涂層在濕熱、冷熱

4、交變、沖擊條件下，以及外表粘涂層在濕熱、冷熱交變、沖擊條件下，以及其他復(fù)雜環(huán)境條件下的工作壽命是有限的；其他復(fù)雜環(huán)境條件下的工作壽命是有限的；有機膠粘劑構(gòu)成的外表粘涂層耐溫性不高，一般不有機膠粘劑構(gòu)成的外表粘涂層耐溫性不高，一般不超過超過350，無機膠粘劑可耐，無機膠粘劑可耐1000高溫，陶瓷膠高溫，陶瓷膠粘劑耐高溫達粘劑耐高溫達2000以上，但較脆以上，但較脆 ；外表涂層有較高的抗拉、剪切強度，但抗剝離強度外表涂層有較高的抗拉、剪切強度，但抗剝離強度較低；較低；使用有機膠粘劑，尤其是溶劑型膠粘劑存在易燃、使用有機膠粘劑，尤其是溶劑型膠粘劑存在易燃、有毒等平安和環(huán)境問題。有毒等平安和環(huán)境問題。

5、 粘結(jié)劑粘合劑的組成與分類粘結(jié)劑粘合劑的組成與分類粘結(jié)劑粘結(jié)劑基料基料固化劑固化劑填料填料輔助材料輔助材料基料基料(粘料或膠料粘料或膠料) 主要為主要為熱固性樹脂、合成橡膠熱固性樹脂、合成橡膠等，如環(huán)氧酚醛、等，如環(huán)氧酚醛、聚氨酯彈性體、不飽和聚酯、丙稀酸酯等，具有三聚氨酯彈性體、不飽和聚酯、丙稀酸酯等，具有三向交聯(lián)結(jié)構(gòu)，尤其經(jīng)改性處理后，強度、韌性、耐向交聯(lián)結(jié)構(gòu)，尤其經(jīng)改性處理后，強度、韌性、耐介質(zhì)性、耐水、耐熱性大大高于一般聚合物材料。介質(zhì)性、耐水、耐熱性大大高于一般聚合物材料。 固化劑硬化劑或熟化劑固化劑硬化劑或熟化劑 填料填料(增強材料增強材料) 增強材料的選擇對復(fù)合材料涂層的性能至關(guān)

6、重增強材料的選擇對復(fù)合材料涂層的性能至關(guān)重要，從化學(xué)角度講，選用的增強材料要，從化學(xué)角度講，選用的增強材料性能性能為：為：中性或弱堿性，不含結(jié)合水，與粘料親合性好，中性或弱堿性，不含結(jié)合水，與粘料親合性好，對液體及氣體無吸附性；對液體及氣體無吸附性；純度高、耐熱性好，如混入雜質(zhì)，會引起樹脂純度高、耐熱性好，如混入雜質(zhì)，會引起樹脂降解；降解；密度小，分散性好，在樹脂中無沉降。密度小，分散性好，在樹脂中無沉降。 包括增塑劑、增韌劑、稀釋劑、固化促進劑、包括增塑劑、增韌劑、稀釋劑、固化促進劑、偶聯(lián)劑、消泡劑、抗老化劑等。偶聯(lián)劑、消泡劑、抗老化劑等。 輔助材料輔助材料：大大改善涂層的韌性、抗老化性以及

7、降低膠：大大改善涂層的韌性、抗老化性以及降低膠的粘度、提高涂敷質(zhì)量、改善施工工藝性等。的粘度、提高涂敷質(zhì)量、改善施工工藝性等。粘結(jié)劑的種類粘結(jié)劑的種類外表粘結(jié)工藝及涂層加工外表粘結(jié)工藝及涂層加工用粘結(jié)劑進行涂敷非常簡便，根本工藝步驟為：用粘結(jié)劑進行涂敷非常簡便，根本工藝步驟為：外表預(yù)處理外表預(yù)處理配制修補劑配制修補劑涂敷涂敷固化固化機加工機加工u 外表預(yù)處理外表預(yù)處理 外表粘涂材料與基體的結(jié)合主要靠物理及化學(xué)結(jié)合，所以外表預(yù)處理的好壞在很大程度上決定能否成功地完成涂敷。待涂敷的工件外表絕對不能有油脂、銹跡、塵土及水分，這些污物使修補劑與待涂外表的局部粘結(jié)性能下降，即使在不高的壓力下也會引起涂層

8、局部脫落和碎裂。u 外表預(yù)處理外表預(yù)處理 不同的工況有不同的外表處理要求，相應(yīng)地也就有不同的處不同的工況有不同的外表處理要求，相應(yīng)地也就有不同的處理方法。理方法。(1)常規(guī)外表處理：常規(guī)外表處理： 嚴(yán)重的油污必須用清洗劑或化學(xué)純丙酮清洗；嚴(yán)重的油污必須用清洗劑或化學(xué)純丙酮清洗； 所有的游離物、鐵銹及外表污染物，包括原有的涂層必須要去所有的游離物、鐵銹及外表污染物，包括原有的涂層必須要去除掉；除掉； 不要在除銹劑清理后的外表未經(jīng)枯燥處理就直接涂敷修補劑；不要在除銹劑清理后的外表未經(jīng)枯燥處理就直接涂敷修補劑； 清洗后的外表應(yīng)盡快涂敷外表粘涂材料，以免清洗后的外表再清洗后的外表應(yīng)盡快涂敷外表粘涂材料

9、，以免清洗后的外表再次生銹，氧化或污染；次生銹，氧化或污染； 修補時不得有任何液體進入待修外表。修補時不得有任何液體進入待修外表。u 外表預(yù)處理外表預(yù)處理(2)油面修復(fù)的外表處理油面修復(fù)的外表處理 工作狀態(tài)的油箱、油罐、油管產(chǎn)生泄漏，修復(fù)時要工作狀態(tài)的油箱、油罐、油管產(chǎn)生泄漏，修復(fù)時要做到徹底除油往往非常困難，但修復(fù)前外表必須經(jīng)過以做到徹底除油往往非常困難，但修復(fù)前外表必須經(jīng)過以下步驟：下步驟： 擦去待修位的油泥；擦去待修位的油泥； 用斷鋸片、砂布或磨輪等除去外表油漆露出金屬基體；用斷鋸片、砂布或磨輪等除去外表油漆露出金屬基體； 如果不能關(guān)閉作業(yè)系統(tǒng)，必須首先止漏；如果不能關(guān)閉作業(yè)系統(tǒng)，必須首

10、先止漏； 止漏后用干凈的棉布有清洗劑更好擦去修復(fù)部位止漏后用干凈的棉布有清洗劑更好擦去修復(fù)部位外表的浮油。外表的浮油。u 外表預(yù)處理外表預(yù)處理(3)濕面修復(fù)的外表處理濕面修復(fù)的外表處理 外表潮濕的原因很多，有天氣外表潮濕的原因很多，有天氣 、冷凝水、泄漏或滲、冷凝水、泄漏或滲漏，用一般的外表粘涂材料必須使外表枯燥，外表處理漏，用一般的外表粘涂材料必須使外表枯燥，外表處理步驟如下：步驟如下： 必須止住泄漏或滲漏，有時只需關(guān)掉閥門即可，如果必須止住泄漏或滲漏，有時只需關(guān)掉閥門即可，如果不允許關(guān)閉作業(yè)系統(tǒng)，必須首先止漏；不允許關(guān)閉作業(yè)系統(tǒng)，必須首先止漏； 如果泄漏是由腐蝕引起的，漏點邊的內(nèi)壁變得很薄

11、、如果泄漏是由腐蝕引起的，漏點邊的內(nèi)壁變得很薄、很疏松，此時可先將孔擴大到原壁厚處，然后再堵；很疏松，此時可先將孔擴大到原壁厚處，然后再堵； 用吸水材料擦去外表的冷凝水、濕跡及污物，余下的用吸水材料擦去外表的冷凝水、濕跡及污物，余下的濕氣可通過加熱吹干；濕氣可通過加熱吹干； 后續(xù)步驟同常規(guī)外表處理后續(xù)步驟同常規(guī)外表處理1-7。u 配制外表粘結(jié)材料配制外表粘結(jié)材料 1準(zhǔn)確配比準(zhǔn)確配比 A+B 2混合均勻混合均勻 3其他其他 對于緊急修補類產(chǎn)品，尤其在夏季施工時，配制量不對于緊急修補類產(chǎn)品，尤其在夏季施工時，配制量不宜超過宜超過20g，以防施工前產(chǎn)生硬化；，以防施工前產(chǎn)生硬化； 配制過程中有時空氣

12、會混進修補劑中產(chǎn)生氣泡，可在配制過程中有時空氣會混進修補劑中產(chǎn)生氣泡，可在塑料板上用膠刀將修補劑攤開，放慢攪拌速度將氣泡排塑料板上用膠刀將修補劑攤開，放慢攪拌速度將氣泡排出去。出去。u 涂敷涂敷 1糊狀粘結(jié)材料在使用時應(yīng)選擇寬度適合于修補面的刮刀，糊狀粘結(jié)材料在使用時應(yīng)選擇寬度適合于修補面的刮刀，將混合后的修補材料用力反復(fù)在待修外表來回涂抹，以確保該外將混合后的修補材料用力反復(fù)在待修外表來回涂抹，以確保該外表完全被修補劑浸潤；表完全被修補劑浸潤； 2液體粘結(jié)材料應(yīng)選用硬鬃毛刷子或橡膠刷涂器；液體粘結(jié)材料應(yīng)選用硬鬃毛刷子或橡膠刷涂器； 3修補過程中如有多余物被擠出，應(yīng)立即在其固化之前去修補過程中

13、如有多余物被擠出，應(yīng)立即在其固化之前去除掉；除掉； 4為提高修復(fù)層的力學(xué)性能或彌補大的缺陷，應(yīng)使用補強為提高修復(fù)層的力學(xué)性能或彌補大的缺陷，應(yīng)使用補強帶；帶； 5假設(shè)外表粘結(jié)材料涂層固化后需涂敷另一種外表粘結(jié)材假設(shè)外表粘結(jié)材料涂層固化后需涂敷另一種外表粘結(jié)材料來補強，應(yīng)先打磨粗化底層的涂層外表。料來補強，應(yīng)先打磨粗化底層的涂層外表。u 固化過程固化過程 1固化反響及影響因素： 固化反響：A+B 從順滑的泥狀或液態(tài)到涂層開始硬化的交界點，稱為初硬點，在此之前的時間段為粘涂材料的初硬階段，又稱適用期； 溫度對固化過程的影響: 溫度 固化速度 配制量對固化過程的影響： 配制量 反響熱 固化反響 適用

14、期 低溫工況和高溫工況固化 u 固化過程固化過程 2涂敷層固化后處理： 后固化-外表粘結(jié)材料在常溫下到達完全固化后，分子間反響根本完全停止。如果此時將涂層加溫到100并保持恒溫35h，分子反響還將有所繼續(xù)，分子密度將不斷增加，這一過程稱為后固化； 后固化通?？梢蕴岣咝迯?fù)層綜合性能的20%30%。外表黏涂技術(shù)的應(yīng)用及實例外表黏涂技術(shù)的應(yīng)用及實例 外表粘涂技術(shù)已廣泛應(yīng)用于航空航天、機械、電子、交通、外表粘涂技術(shù)已廣泛應(yīng)用于航空航天、機械、電子、交通、建筑、紡織、石化、醫(yī)療等行業(yè)，不僅用于密封、堵漏、絕緣、建筑、紡織、石化、醫(yī)療等行業(yè)，不僅用于密封、堵漏、絕緣、導(dǎo)電，還廣泛應(yīng)用于機械零件的耐磨損、耐

15、腐蝕修復(fù)和預(yù)保護導(dǎo)電，還廣泛應(yīng)用于機械零件的耐磨損、耐腐蝕修復(fù)和預(yù)保護層，也用于修補零部件的缺陷，如裂紋、劃傷、尺寸超差、鑄層，也用于修補零部件的缺陷，如裂紋、劃傷、尺寸超差、鑄造缺陷等。造缺陷等。 外表黏涂技術(shù)的應(yīng)用及實例外表黏涂技術(shù)的應(yīng)用及實例p 鑄造缺陷的修補鑄造缺陷的修補p 鑄造缺陷鑄造缺陷氣孔、縮孔氣孔、縮孔p 零件磨損、劃傷的修復(fù)零件磨損、劃傷的修復(fù)p 恢復(fù)尺寸簡單易行，既無熱影響，涂層厚度又不受限制，恢復(fù)尺寸簡單易行，既無熱影響，涂層厚度又不受限制，同時涂層還有很好的耐磨性。同時涂層還有很好的耐磨性。p 滲漏、泄漏緊急修補和帶壓堵漏滲漏、泄漏緊急修補和帶壓堵漏p “ “滴、冒、漏

16、、滲等問題滴、冒、漏、滲等問題p 受腐蝕、氣蝕、沖蝕設(shè)備的修復(fù)和預(yù)保護涂層受腐蝕、氣蝕、沖蝕設(shè)備的修復(fù)和預(yù)保護涂層p 高溫、絕緣、導(dǎo)電特殊工況零件缺陷修補高溫、絕緣、導(dǎo)電特殊工況零件缺陷修補p 機件聯(lián)接、裂紋、破裂的修補機件聯(lián)接、裂紋、破裂的修補 外表黏涂技術(shù)的應(yīng)用及實例外表黏涂技術(shù)的應(yīng)用及實例p 可視性鑄造缺陷的修補可視性鑄造缺陷的修補 鑄造缺陷鑄造缺陷主要有縮孔、疏松、氣孔、裂紋等，缺陷尺寸大小不一。1填補法填補法2鑲嵌法鑲嵌法外表清理配 料涂 敷固 化用砂布、砂輪打磨孔洞處，去除孔洞內(nèi)銹跡，并打磨出新鮮金屬根據(jù)孔洞大小、形狀選擇金屬塊柱并把外表打磨粗糙配制修補劑，按說明書比例稱取并攪拌均

17、勻孔洞內(nèi)及金屬塊柱都涂一層修補劑，然后將之鑲?cè)肟锥磧?nèi)室溫20以上固化812h后可修磨平整。鑲嵌金屬塊修整外表黏涂技術(shù)的應(yīng)用及實例外表黏涂技術(shù)的應(yīng)用及實例p 修補發(fā)動機氣缸的腐蝕及銹蝕修補發(fā)動機氣缸的腐蝕及銹蝕外表預(yù)處理腐蝕坑的修補形成法修冷卻水口外表黏涂技術(shù)的應(yīng)用及實例外表黏涂技術(shù)的應(yīng)用及實例p 加強船艙底部的強度加強船艙底部的強度由于海水沖蝕、鹽霧氣氛及艙內(nèi)化學(xué)介質(zhì)泄漏造成艙底鋼板發(fā)生腐蝕而降低強度，用粘涂材料可以修復(fù)鋼板的腐蝕和增加鋼板的強度和厚度，其維修方法：材料準(zhǔn)備外表準(zhǔn)備修補工藝不需要增強的部位需要增強的部位外表黏涂技術(shù)的應(yīng)用及實例外表黏涂技術(shù)的應(yīng)用及實例p 修復(fù)損壞的傳動軸修復(fù)損壞

18、的傳動軸 傳動軸后軸承接觸部位受微動磨損、粘著磨損或由于化學(xué)介質(zhì)作用發(fā)生腐蝕或銹蝕，采用鈦合金粘涂材料可以成功地修復(fù)磨損部位，修復(fù)后的耐磨性與耐腐蝕性完全到達甚至超過原材質(zhì)的性能。7.3 堆焊堆焊 堆焊：是借用焊接的手段對金屬材料外堆焊：是借用焊接的手段對金屬材料外表進行厚膜改質(zhì)。對本來是用一般材料表進行厚膜改質(zhì)。對本來是用一般材料制成的零件，通過堆焊一層高合金，可制成的零件，通過堆焊一層高合金，可使其性能得到明顯的改善或提高。堆焊使其性能得到明顯的改善或提高。堆焊也是修復(fù)的方法。也是修復(fù)的方法。 堆焊是一種熔焊工藝 ，堆焊就其物理本質(zhì)和冶金過程而言，具有焊接的一般規(guī)律，原那么上已有的熔焊方法

19、都可以用于堆焊。 堆焊技術(shù)的進步是希望采用的堆焊方法有較小的母材稀釋、較高的熔敷速度和優(yōu)良的堆焊層性能，即優(yōu)質(zhì)、高效、低稀釋率的堆焊技術(shù)。 金屬外表堆焊的特點 1.堆焊的目的是用于外表改質(zhì)，因此，堆焊材料與基體往往差異很大，因而具有異種金屬焊接的特點。 2.與整個基體相比，堆焊層仍是很薄的一層，因此，其本身對整體強度的奉獻小，只要能承受外表耐磨等要求即可。堆焊層與基體的結(jié)合力也無很高要求，一般冶金結(jié)合即可滿足。 3.要保證堆焊層自身的高性能，要求盡可能低的稀釋率。 4.堆焊用于強化某些外表，因而希望焊層盡可能平整均勻。這要求堆焊材料與基體應(yīng)有盡可能好的潤濕性和盡可能好的流平性。 堆焊較其它外表

20、處理方法的優(yōu)點 1堆焊層與基體金屬的結(jié)合為冶金結(jié)合，結(jié)合強度高，抗沖擊性能好。 2堆焊層金屬的成分和性能調(diào)節(jié)方便，可以設(shè)計出各種合金體系，以適應(yīng)不同的工況條件。 3堆焊層厚度較大，一般堆焊層厚度可在23內(nèi)調(diào)節(jié)，更適合于嚴(yán)重磨損的工況條件。 4堆焊方法具有高的性能價格比，當(dāng)工件的基體采用普通材料制造，外表采用高合金堆焊層時，不僅降低了制造本錢，而且還節(jié)約許多貴重金屬。 二、堆焊的應(yīng)用1恢復(fù)工件尺寸 2抗磨損 3抗腐蝕堆焊異種金屬熔焊堆焊理論異種金屬熔焊堆焊理論 一、熔合區(qū)的形成與結(jié)構(gòu) 1. 熔合區(qū) 所謂熔合區(qū)一般包括熔合線和具有結(jié)晶層與擴散層的過渡區(qū)段 。焊縫完全冷卻以后，熔合區(qū)一局部由基體金屬

21、組成，另一局部由焊縫金屬組成。2熔合區(qū)的結(jié)構(gòu)特點 兩種金屬盡管合金化特性彼此差異很大，但只要它們的晶格相同，基體金屬與焊縫金屬的熔合區(qū)就有相容性。 對于組織類型不同的鋼，熔合區(qū)的形成過程就比較復(fù)雜。根據(jù)結(jié)晶方向和尺寸相適應(yīng)的規(guī)律，被焊金屬晶格的相差不超過9才會產(chǎn)生共同的結(jié)晶。這時在熔合區(qū)內(nèi)就出現(xiàn)從一種晶格過渡到另一種晶格的單原子層，此過渡層總是受到一定的應(yīng)力。 一般說來，用手工電弧焊時，過渡層的平均厚度約為0.40.6，而用埋弧時，約為0.250.5。 二、擴散過渡層 在堆焊過程中，固態(tài)基體金屬和液態(tài)金屬互相作用必定會引起熔合區(qū)內(nèi)某種程度的異擴散。異擴散速度的大小取決于溫度、接觸時間、濃度梯度

22、和原子的遷移率。異擴散形成的擴散過渡層往往會損害焊層的性能。 當(dāng)基體金屬與堆焊金屬的成分相差很大時，在焊縫金屬熔合線附近，會形成一個成分變化不定的區(qū)域，即擴散過渡層。 熔合區(qū)內(nèi)形成擴散過渡層 ,在鋼中這種擴散運動能力最強的是碳 。 堆焊合金的類型及性能堆焊合金的類型及性能 一 堆焊合金的類型 1.低碳低合金鋼: 性能特點是含碳量小于0.3，合金元素總量少于5，Mn、Cr、Si為主，沖擊韌性好，易于機械加工，用于金屬間磨損的零件，如軸類、齒輪等。2. 中碳低合金鋼：性能特點是含碳量0.30.6，合金元素總量少于5，Cr、Mn、Mo、Si為主，抗壓強度高，適合于受中等沖擊的磨損零件。3. 高碳低合

23、金鋼：性能特點是含碳量0.71.0，合金總量約5，Mn、Cr、Si為主。硬度較高，用于不受沖擊或弱沖擊的低應(yīng)力磨料磨損零件，如推土機鏟刃等。4. 鉻-鉬、鉻-鎢熱穩(wěn)定鋼：性能特點是含碳量0.5左右，Cr、W、Mo、V為主要合金元素，紅硬性好，高溫耐磨性好，用于熱模具堆焊。5. 高鉻鋼：性能特點是Cr13系，含碳0.10.4，Cr12系，含碳0.91.5，含Cr大于12。組織為馬氏體鐵素體。有良好的耐磨及耐腐蝕性，用于有腐蝕介質(zhì)的磨料磨損或金屬間磨損。6. 奧氏體高錳鋼和鉻錳鋼：性能特點是Mn含量大于12，鉻錳鋼有較好的耐腐蝕性，Mn13可以沖擊相變。用于嚴(yán)重沖擊條件下的零件，如礦石鏟斗、碎石機

24、等。7. 奧氏體鎳鉻鋼：性能特點是在Cr18Ni8根底上，參加S、Mo、V、Mn、W等元素，提高耐腐蝕及耐熱性能。用于閥門、閥座、石油化工工業(yè)中的反響器、容器等防腐或耐熱堆焊。8. 高速鋼：性能特點是含碳量0.71.0左右，Cr 3.84.5；W1719、V1.01.5為主要合金元素，用于刀具修復(fù)堆焊。9. 馬氏體合金鑄鐵：性能特點是含碳量2%4%,以白口鑄鐵為基,參加W、Cr、Mo、Mn、Ni等元素。合金總量15%20%。用于低應(yīng)力磨料磨損的場合。 10高鉻合金鑄鐵：性能特點是含碳1.5%4.5%,鉻22%32%,參加Si、Mn、Ni、Mo、B等合金。用于抗低應(yīng)力和高硬度磨料磨料腐損場合。1

25、1. 碳化鎢合金：性能特點是含WC45%以上，粒狀WC在堆焊中應(yīng)防止熔化，到達最正確抗磨損性能.基體可以是鐵基，鎳基或鈷基。12. 鈷基合金：性能特點是含鈷30%70%，Cr2533，W3%25%，鈷基合金具有最正確綜合性能。主要用于重要的耐高溫、沖擊、熱疲勞、搞磨損的工件。13. 鎳基合金：性能特點是Ni-Cr-B-Si堆焊合金堆焊時，濕潤性好，流動性好，堆焊金屬硬度HRC5060。用于抗磨損堆焊；Ni-Cr-Mo-W具有抗強硫腐蝕能力，用于防腐堆焊14. 鋁基合金鋁青銅、錫青銅、硅青銅、黃銅、白銅、紫銅等 堆焊材料的選擇 工作條件堆焊用合金高應(yīng)力金屬間磨損亞共晶鈷基合金、含金屬間化合物鈷基

26、合金低應(yīng)力金屬間磨損堆焊用低合金鋼金屬間磨損腐蝕或氧化大多數(shù)鈷基或鎳基合金低應(yīng)力磨料磨損、沖擊浸蝕、磨料浸蝕高合金鑄鐵低應(yīng)力嚴(yán)重磨料磨損、切割刃碳化物氣蝕浸蝕鈷基合金嚴(yán)重沖擊高合金錳鋼嚴(yán)重沖擊腐蝕氧化亞共晶基合金高溫下金屬間磨損亞共晶、含金屬間化合物鈷基合金鑿削式磨料磨損奧氏體錳鋼熱穩(wěn)定性、高溫蠕變強度（540）鈷基合金、碳化物型鎳基合金堆焊方法堆焊方法 一、手工電弧堆焊 1為降低稀釋率應(yīng)采用小電流、短弧長、慢速度的方法，焊接電流應(yīng)比普通焊條小1015。 2為防止堆焊層開裂，對于一些用于與泥沙、粉塵、礦石直接磨損的工件，堆焊金屬一般選用高鉻合金鑄鐵堆焊條，如基體為低碳、低合金鋼，韌性較好，可以

27、允許堆焊層存在密集的小裂紋時，應(yīng)采取相應(yīng)的工藝措施。主要措施有：在保證堆焊層性能的前提下，選擇與基體材料線膨脹系數(shù)相近的堆焊合金，以減小由于膨脹系數(shù)不同造成的熱應(yīng)力；采取預(yù)熱，中間消氫熱處理，焊后緩冷的工藝方法，預(yù)熱溫度可以根據(jù)堆焊金屬的碳當(dāng)量確定 (3)當(dāng)堆焊金屬或母材硬度很高時，可先基體上堆焊一層高塑性材料作為堆焊過渡層，如不銹鋼或鎳基合金，然后在過渡層上堆焊，這種方法對防止裂紋很有效。 (4)為防止工件變形，對批量較大的工件，應(yīng)采用專用工卡具，以防止變形。也可以采用預(yù)制反變形法。對于工況條件為低應(yīng)力磨料磨損的工件，在基體外表堆焊成網(wǎng)格狀焊道，就可以獲得很高的抗磨損性能，這樣即可以降低本錢

28、，又可以防止變形過大。二、氧-乙炔堆焊 (1)焊前去除工件外表上的油、銹。 (2)將工件放平防止鐵水流出。 (3)用碳化焰將工件外表加熱至半熔化溫度，即呈現(xiàn)出汗?fàn)顟B(tài)，此時添入堆焊材料進行堆焊。注意堆焊時不要使母材完全熔化形成熔池。 (4)堆焊時，焊絲和熔化區(qū)應(yīng)處于復(fù)原焰的保護中，不得將火焰急速移開，以防止堆焊金屬氧化。 (5)單層堆焊一般在23厚，厚度不夠時可用多層堆焊，必要時可用火焰重熔堆焊層，以消除堆焊缺陷。 氧乙炔火焰溫度較低30503100，火焰加熱面積大，可獲得較低的稀釋率110，堆焊層厚度較小，可在1左右。氧-乙炔火焰尤其適用于堆焊碳化鎢管狀焊絲，這種合金要求在堆焊時WC顆粒不熔化

29、，這樣才能最好地發(fā)揮WC的耐磨性。 幾種堆焊方法特點比較 堆焊方法堆焊方法稀釋率（稀釋率（）熔數(shù)速度（熔數(shù)速度（kg/h）最小堆焊厚度最小堆焊厚度（）熔數(shù)效率熔數(shù)效率（）氧氧-乙炔焰堆乙炔焰堆焊焊手工送絲手工送絲自動送絲自動送絲粉末堆焊粉末堆焊1101101100.51.80.56.80.51.80.80.80.81001008595手工電弧堆焊手工電弧堆焊10200.55.43.265鎢極氬弧堆焊鎢極氬弧堆焊10200.54.53.298100熔化極氣體保護電弧堆熔化極氣體保護電弧堆焊焊自保護電弧堆焊自保護電弧堆焊104015400.95.42.311.33.23.290958085埋弧堆焊

30、埋弧堆焊單絲單絲多絲多絲串聯(lián)電弧串聯(lián)電弧單帶極單帶極多帶極多帶極30601525102510208154.511.311.327.211.315.9123622683.24.84.83.04.09595959595等離子弧堆等離子弧堆焊焊自動送粉自動送粉手工送絲手工送絲自動送絲自動送絲雙熱絲雙熱絲5155155155150.55.80.53.60.53.613270.82.42.42.48595981009810098100電渣堆焊電渣堆焊101415751595100定義：采用氣體、液體燃料或電弧、等離子弧、激光定義：采用氣體、液體燃料或電弧、等離子弧、激光等作熱源，使金屬、合金、金屬陶瓷、

31、氧化物、碳等作熱源，使金屬、合金、金屬陶瓷、氧化物、碳化物、塑料以及它們的復(fù)合材料等噴涂材料加熱到化物、塑料以及它們的復(fù)合材料等噴涂材料加熱到熔融或半熔融狀態(tài)，通過高溫氣流使其霧化，然后熔融或半熔融狀態(tài)，通過高溫氣流使其霧化，然后噴射、沉積到經(jīng)過預(yù)處理的工件外表，從而形成附噴射、沉積到經(jīng)過預(yù)處理的工件外表，從而形成附著牢固的外表層的加工方法。著牢固的外表層的加工方法。按涂層加熱和結(jié)合方式，可分為按涂層加熱和結(jié)合方式，可分為噴涂噴涂和和噴熔噴熔兩種；兩種；u 噴涂時基體不熔化，涂層與基體形成噴涂時基體不熔化，涂層與基體形成機械結(jié)合機械結(jié)合；u 噴熔是涂層經(jīng)再加熱重熔，涂層與基體互溶并噴熔是涂層經(jīng)

32、再加熱重熔，涂層與基體互溶并擴散形成擴散形成冶金結(jié)合冶金結(jié)合；u 噴涂與堆焊的根本區(qū)別在于母材基體不熔化或噴涂與堆焊的根本區(qū)別在于母材基體不熔化或者極少熔化。者極少熔化。u 熱噴涂的種類u 熱噴涂的種類按加熱噴涂按加熱噴涂材料時的熱材料時的熱源種類分源種類分電弧噴槍電弧噴槍電弧噴涂設(shè)備電弧噴涂設(shè)備123 4 567891. 進口 2. 冷卻水出口 3. 氬氣進口 4. 冷卻水入口5. 送粉 6. 銅陽極 7. 鎢陰極 8. 絕緣體 9. 電極調(diào)節(jié)等離子噴槍等離子噴槍等離子噴涂設(shè)備等離子噴涂設(shè)備自動化等離子噴涂系統(tǒng)自動化等離子噴涂系統(tǒng)爆炸噴涂設(shè)備爆炸噴涂設(shè)備 熱噴涂方法多熱噴涂方法多u 熱噴涂的

33、特點 但目前該技術(shù)仍存在著操作環(huán)境較差、結(jié)合力低，孔隙率但目前該技術(shù)仍存在著操作環(huán)境較差、結(jié)合力低，孔隙率較高，均勻性差等缺點，有待于進一步開展。較高，均勻性差等缺點，有待于進一步開展。 取材范圍廣取材范圍廣 基體材料使用范圍廣基體材料使用范圍廣 基體材料受熱影響小基體材料受熱影響小 涂層厚度可以控制涂層厚度可以控制 工效高：操作程序少，速度快，如對同樣厚度的膜層，工效高：操作程序少，速度快，如對同樣厚度的膜層，時間比電鍍用的少得多；本錢低，經(jīng)濟效益顯著時間比電鍍用的少得多；本錢低，經(jīng)濟效益顯著 被噴涂物件的大小一般不受限制：既可對大型設(shè)備進行大被噴涂物件的大小一般不受限制：既可對大型設(shè)備進行

34、大面積噴涂，也可對工件的局部進行噴涂；既可噴涂零件，面積噴涂，也可對工件的局部進行噴涂；既可噴涂零件，又可對制成后的結(jié)構(gòu)物進行噴涂；又可對制成后的結(jié)構(gòu)物進行噴涂；預(yù)處理預(yù)處理熱噴涂熱噴涂后處理后處理清清 洗洗粗糙化粗糙化對不噴涂部位的保護對不噴涂部位的保護外表精加工外表精加工改善涂層質(zhì)量改善涂層質(zhì)量u 熱噴涂工藝u 噴涂層的形成機理噴涂過程噴涂材料的熔化粒子的噴涂階段熔化的噴涂材料的霧化粒子的飛行階段噴涂噴涂過程過程噴涂噴涂材料材料熱源熱源噴涂粒噴涂粒子束子束噴涂噴涂層層基體基體加熱熔化噴涂材料的噴涂材料的加熱熔化加熱熔化階段階段 在粉末噴涂時，噴涂粉末在熱源所產(chǎn)生的高溫區(qū)被加熱到熔化狀態(tài)或軟

35、化狀態(tài)； 在線材噴涂時，線材的端部進入熱源所產(chǎn)生的溫度場的高溫區(qū)時很快被加熱熔化，熔化的液體金屬以熔滴狀存在于線材端部。噴涂噴涂過程過程噴涂噴涂材料材料熱源熱源噴涂粒噴涂粒子束子束噴涂噴涂層層基體基體加熱熔化霧化溶滴的霧化階段溶滴的霧化階段 在粉末噴涂時，被熔化或軟化的粉末在外加在粉末噴涂時，被熔化或軟化的粉末在外加壓縮氣流或者熱源本身的射流的推動下向前噴壓縮氣流或者熱源本身的射流的推動下向前噴射，不發(fā)生粉末的破碎細(xì)化和霧化過程；射，不發(fā)生粉末的破碎細(xì)化和霧化過程； 在線材噴涂時，線材端部的熔滴在外加壓縮在線材噴涂時，線材端部的熔滴在外加壓縮氣流或者熱源自身射流的作用下，克服外表張氣流或者熱源

36、自身射流的作用下，克服外表張力脫離線材端部，并被霧化成細(xì)小的熔粒隨射力脫離線材端部，并被霧化成細(xì)小的熔粒隨射流向前噴射。流向前噴射。噴涂噴涂過程過程噴涂噴涂材料材料熱源熱源噴涂粒噴涂粒子束子束噴涂噴涂層層基體基體加熱熔化霧化飛行粒子的飛行階段粒子的飛行階段 離開熱源高溫區(qū)的熔化態(tài)或軟化態(tài)的細(xì)小粒子離開熱源高溫區(qū)的熔化態(tài)或軟化態(tài)的細(xì)小粒子在氣流或射流的推動作用下向前噴射，在到達基體在氣流或射流的推動作用下向前噴射，在到達基體外表之前的階段均屬粒子的飛行階段。外表之前的階段均屬粒子的飛行階段。 在飛行過程中，粒子的飛行速度隨著粒子離噴嘴在飛行過程中，粒子的飛行速度隨著粒子離噴嘴距離的增大而發(fā)生如下

37、的變化：粒子首先被氣流或距離的增大而發(fā)生如下的變化：粒子首先被氣流或射流加速，飛行速度從小到大，到達一定距離后飛射流加速，飛行速度從小到大，到達一定距離后飛行速度逐漸變小。這些具有一定溫度和飛行速度的行速度逐漸變小。這些具有一定溫度和飛行速度的粒子到達基體外表時即進入噴涂階段。粒子到達基體外表時即進入噴涂階段。噴涂噴涂過程過程噴涂噴涂材料材料熱源熱源噴涂粒噴涂粒子束子束噴涂噴涂層層基體基體加熱熔化霧化飛行噴涂粒子的噴涂階段粒子的噴涂階段 到達基體外表的粒子具有一定的溫度和速度，到達基體外表的粒子具有一定的溫度和速度，粒子的尺寸范圍為幾十微米到幾百微米，速度高粒子的尺寸范圍為幾十微米到幾百微米，

38、速度高達每秒幾十到幾百米。達每秒幾十到幾百米。 未碰撞前粒子溫度為粒子成分所決定的熔未碰撞前粒子溫度為粒子成分所決定的熔點溫度。點溫度。 在產(chǎn)生碰撞的瞬間，粒子將其動能轉(zhuǎn)化為在產(chǎn)生碰撞的瞬間，粒子將其動能轉(zhuǎn)化為熱能傳給基體。粒子在碰撞過程中發(fā)生變形，成熱能傳給基體。粒子在碰撞過程中發(fā)生變形，成為扁平狀粒子，并在基體外表迅速凝固而形成涂為扁平狀粒子，并在基體外表迅速凝固而形成涂層。層。涂層的形成過程 在基體或已形成的涂層外表不斷地發(fā)生著粒子的碰撞變形冷凝收縮的過程，變形的顆粒與基體或涂層之間互相交錯而結(jié)合在一起。 研究發(fā)現(xiàn)，粒子在與基體撞擊直到冷凝的過程中，冷卻速度極高。金屬噴涂時為106108

39、C/sec，陶瓷噴涂時為104106C/sec，該過程在10-710-6sec內(nèi)完成。沖擊沖擊 碰撞碰撞 變形變形 凝固凝固-收縮收縮涂層的結(jié)合機理涂層的結(jié)合涂層與基體的結(jié)合涂層之間的結(jié)合物理結(jié)合機械結(jié)合擴散結(jié)合冶金結(jié)合-以機械結(jié)合為主機械結(jié)合機械結(jié)合 被熱源升溫到熔融狀態(tài)且被氣流加速的快速飛行的噴涂被熱源升溫到熔融狀態(tài)且被氣流加速的快速飛行的噴涂材料粒子與經(jīng)過粗化處理的基體外表碰撞時，發(fā)生變形，成材料粒子與經(jīng)過粗化處理的基體外表碰撞時，發(fā)生變形，成為扁平狀，并隨基體外表的凸凹不平而起伏，這些覆蓋并緊為扁平狀，并隨基體外表的凸凹不平而起伏，這些覆蓋并緊貼基體外表的液態(tài)薄片，在冷卻凝固時收縮咬住

40、凸出點而形貼基體外表的液態(tài)薄片，在冷卻凝固時收縮咬住凸出點而形成機械結(jié)合。成機械結(jié)合。p 涂層與基體的結(jié)合涂層與基體的結(jié)合 機械結(jié)合與基體外表的粗糙度有關(guān)。采用噴砂、粗車、車螺紋或化學(xué)腐蝕等方法來粗化基體外表，以提高涂層與基體的機械結(jié)合，可以到達提高涂層與基體的結(jié)合強度的目的。 另外，基體外表粗化使粉末凝固時的收縮應(yīng)變分布在局部區(qū)域，減少了內(nèi)應(yīng)力，也有利于提高涂層與基體的結(jié)合強度。擴散結(jié)合擴散結(jié)合 高速運動的高溫狀態(tài)的噴涂粒子與基體外表碰撞而形成高速運動的高溫狀態(tài)的噴涂粒子與基體外表碰撞而形成緊密接觸時，在變形和高溫的同時作用下，基體外表的原子緊密接觸時，在變形和高溫的同時作用下，基體外表的原

41、子得到足夠的能量，涂層材料與基體外表間會發(fā)生原子的相互得到足夠的能量，涂層材料與基體外表間會發(fā)生原子的相互擴散。擴散的結(jié)果增加了涂層與基體的結(jié)合強度，也會在結(jié)擴散。擴散的結(jié)果增加了涂層與基體的結(jié)合強度，也會在結(jié)合面上形成一層固溶體或金屬間化合物層。合面上形成一層固溶體或金屬間化合物層。p 涂層與基體的結(jié)合涂層與基體的結(jié)合物理結(jié)合物理結(jié)合 當(dāng)高速運動的高溫狀態(tài)的噴涂粒子與基體外表碰撞后，當(dāng)高速運動的高溫狀態(tài)的噴涂粒子與基體外表碰撞后，假設(shè)二者之間緊接觸的程度，使界面兩側(cè)原子之間到達原假設(shè)二者之間緊接觸的程度，使界面兩側(cè)原子之間到達原子晶格常數(shù)范圍時，在涂層與基體間形成范德華力子晶格常數(shù)范圍時，在

42、涂層與基體間形成范德華力( (物理結(jié)物理結(jié)合合) )而提高結(jié)合強度。而提高結(jié)合強度。p 涂層與基體的結(jié)合涂層與基體的結(jié)合 基體外表的清潔程度和噴涂粒子的氧化情況都會影響界面兩側(cè)原子間距離，從而影響物理結(jié)合。噴砂能使基體呈現(xiàn)異常清潔的高活性的新鮮金屬外表，噴砂后立即噴涂可以增強物理結(jié)合程度。冶金結(jié)合冶金結(jié)合 在使用放熱型噴涂材料或采用高溫?zé)嵩磭娡繒r，基體外在使用放熱型噴涂材料或采用高溫?zé)嵩磭娡繒r，基體外表某些區(qū)域的溫度到達基體的熔點，熔融態(tài)的噴涂材料的粒表某些區(qū)域的溫度到達基體的熔點，熔融態(tài)的噴涂材料的粒子會與熔化態(tài)的基體之間發(fā)生子會與熔化態(tài)的基體之間發(fā)生“焊合現(xiàn)象，形成微區(qū)冶金焊合現(xiàn)象，形成微

43、區(qū)冶金結(jié)合，從而提高涂層與基體的結(jié)合強度。結(jié)合，從而提高涂層與基體的結(jié)合強度。 一般認(rèn)為在涂層與基體之間機械結(jié)合起主要作用，同時，其它幾種結(jié)合機理也在不同程度地起作用，其程度受粉末的成分、外表狀態(tài)、溫度、熱物理性能等因素的影響。 p 涂層與基體的結(jié)合涂層與基體的結(jié)合 噴涂層內(nèi)噴涂粒子間的結(jié)合以噴涂層內(nèi)噴涂粒子間的結(jié)合以機械結(jié)合機械結(jié)合為主，而擴為主，而擴散結(jié)合、物理結(jié)合、冶金結(jié)合等也起一定作用。散結(jié)合、物理結(jié)合、冶金結(jié)合等也起一定作用。p 涂層間的結(jié)合涂層間的結(jié)合 噴涂粒子在飛行過程中會發(fā)生外表反響，所生成的氧化物、氮化物的熱膨脹系數(shù)會影響涂層間的結(jié)合強度。這些生成物的熱膨脹系數(shù)一般小于金屬。

44、二者相差越大，涂層間結(jié)合強度越低。涂層的結(jié)構(gòu)涂層是由無數(shù)變形的粒子互相交錯而呈波浪式堆迭在一起涂層是由無數(shù)變形的粒子互相交錯而呈波浪式堆迭在一起的層狀組織結(jié)構(gòu)，或者說涂層是由熔融粒子撞擊后的扁平的層狀組織結(jié)構(gòu)，或者說涂層是由熔融粒子撞擊后的扁平狀的變形粒子組成。狀的變形粒子組成。123 451. 粒子間互 相熔融區(qū)2. 氧化膜3. 不完全熔融 粒子4. 氣孔5. 基材涂層斷面構(gòu)造示意涂層斷面構(gòu)造示意夾雜夾雜: :由于噴涂時飛行中的高溫粒子與噴涂工作氣體或進入噴由于噴涂時飛行中的高溫粒子與噴涂工作氣體或進入噴涂氣氛的空涂氣氛的空 氣發(fā)生反響，使熔融粒子的外表不可防止地存在氣發(fā)生反響，使熔融粒子的

45、外表不可防止地存在著氧化物夾雜。著氧化物夾雜。熔合區(qū)：在局部粒子之間會形成小區(qū)域的熔合區(qū)，即粒子間的熔合區(qū)：在局部粒子之間會形成小區(qū)域的熔合區(qū)，即粒子間的界面消失而形成類似焊合的冶金結(jié)合，在粒子間的相互熔合區(qū)界面消失而形成類似焊合的冶金結(jié)合，在粒子間的相互熔合區(qū)域不存在氧化膜。域不存在氧化膜。不完全熔融粒子：在涂層中可能存在因碰撞時未到達完全熔融不完全熔融粒子：在涂層中可能存在因碰撞時未到達完全熔融狀態(tài)而沒有發(fā)生變形的圓形粒子。狀態(tài)而沒有發(fā)生變形的圓形粒子。氣孔：在變形粒子之間還可能存在著孔洞。氣孔：在變形粒子之間還可能存在著孔洞。由于噴涂工藝不當(dāng)還可能引起其它缺陷。由于噴涂工藝不當(dāng)還可能引起

46、其它缺陷。涂層結(jié)構(gòu)中的缺陷涂層結(jié)構(gòu)中的缺陷氣孔形成的幾種類型氣孔形成的幾種類型(a)(b)(c)(a) 在噴涂過程中，一些熔融粒子在同方向上平行地到達基體外表時因陰影效果而形成氣孔。(b) 扁平狀粒子之間不完全堆積會形成氣孔。(c) 在基材待噴涂外表的凹陷處假設(shè)含有空氣或其它氣體時也會形成氣孔。由上述可知，噴涂層是由變形顆粒、氧化物夾雜、未變形顆粒及氣孔組成。涂層的結(jié)構(gòu)特點取決于噴涂熱源、材料及工藝等因素。選用高溫?zé)嵩催x用高溫?zé)嵩? (如激光熱源、等離子弧如激光熱源、等離子弧) )、超音速噴涂、以及、超音速噴涂、以及保護氣氛或低壓下噴涂，都可以減少涂層中的氧化物夾雜和保護氣氛或低壓下噴涂，都可

47、以減少涂層中的氧化物夾雜和氣孔，改善涂層的結(jié)構(gòu)和性能。氣孔，改善涂層的結(jié)構(gòu)和性能。噴涂層的結(jié)構(gòu)還可以通過重熔處理來改善噴涂層的結(jié)構(gòu)還可以通過重熔處理來改善，涂層中的氧化物夾雜和孔隙會在重熔中消除，涂層的層狀結(jié)構(gòu)會變成均質(zhì)結(jié)構(gòu)，與基體的結(jié)合強度也會提高。改善涂層結(jié)構(gòu)的方法獲得良好結(jié)合性能的方法獲得良好結(jié)合性能的方法由上面的分析得出： 噴涂粒子尺寸適宜，到達基體外表時應(yīng)保持液態(tài)，以保證粒子與基體的良好接觸。 噴涂粒子的飛行速度足夠大，以使碰撞時產(chǎn)生足夠大的動能。 基體外表潔凈并具有一定的粗化度，以提高物理結(jié)合、擴散結(jié)合和機械結(jié)合強度。 盡量提高碰撞時的接觸溫度和高溫停留時間，以提高擴散結(jié)合強度和冶

48、金結(jié)合強度。 防止扁平粒子與基體外表產(chǎn)生剩余變形，以防止涂層開裂。 方法 項目 火焰噴涂(氧乙炔焰)噴涂材料 金屬絲及 各種粉末(熔點2700C) 金屬絲 合金絲各種粉末各種粉末(無熔點限制)工件材質(zhì)金屬和陶瓷金屬和陶瓷金屬和陶瓷金屬和陶瓷微粒溫度(C)800 2500 30004000微粒速度(m/sec)50 270100 220140 750800工件溫度(C)260 320 120 200 200涂層結(jié)合 機械的 機械的 機械的機械的(強化)噴涂件直徑(mm)1.5 0.655 1500涂層厚度(mm)0.13 5.0 0.0750.05 2. 5 0.0250.025 0.03 0.

49、025表面粗糙度(m)150 30075 125125噴涂熱效率(%)135712等離子噴涂電噴涂 爆炸噴涂幾種噴涂方法的比較幾種噴涂方法的比較熱噴涂的一些應(yīng)用事例 (1) “探險者號人造衛(wèi)星外殼前部，用熱噴涂等間隔地制成八條縱向條探險者號人造衛(wèi)星外殼前部，用熱噴涂等間隔地制成八條縱向條狀氧化鋁涂層，涂層占總外表積狀氧化鋁涂層，涂層占總外表積25%。衛(wèi)星每。衛(wèi)星每118分鐘繞地球一周要經(jīng)歷分鐘繞地球一周要經(jīng)歷一次溫度從一次溫度從100 315C的變化，由于氧化鋁涂層的隔熱性和熱輻射性交的變化，由于氧化鋁涂層的隔熱性和熱輻射性交替地進行熱的保持和輻射，使儀器倉內(nèi)的溫度得以保持在替地進行熱的保持和

50、輻射，使儀器倉內(nèi)的溫度得以保持在10 30C。 (2) 火箭發(fā)動機燃燒室、尾噴管、噴嘴等部件噴涂保護層。如阿吉納火箭發(fā)動機燃燒室、尾噴管、噴嘴等部件噴涂保護層。如阿吉納B火火箭發(fā)動機出口燃燒室噴涂氧化鋁涂層；沖壓式發(fā)動機尾噴管噴涂氧化鋁或箭發(fā)動機出口燃燒室噴涂氧化鋁涂層；沖壓式發(fā)動機尾噴管噴涂氧化鋁或氧化鋯；石墨制造的氧化鋯；石墨制造的“北極星導(dǎo)彈第一級的噴嘴噴涂鎢涂層，可經(jīng)受北極星導(dǎo)彈第一級的噴嘴噴涂鎢涂層，可經(jīng)受3315C的固體推進劑高速排氣的浸蝕，壽命提高的固體推進劑高速排氣的浸蝕，壽命提高100倍以上。倍以上。 (3) 飛機噴氣式發(fā)動機飛機噴氣式發(fā)動機DC-8上多處需要進行熱噴涂。用鈦

51、制成的壓縮機葉上多處需要進行熱噴涂。用鈦制成的壓縮機葉片輪觳的軸磨損后，利用爆炸噴涂獲得片輪觳的軸磨損后，利用爆炸噴涂獲得0.08 0.13mm的碳化鎢的碳化鎢(30%Co作作粘接劑粘接劑)的涂層，經(jīng)研磨后復(fù)原使用。此件價值的涂層，經(jīng)研磨后復(fù)原使用。此件價值3000美元，而修復(fù)費只需美元，而修復(fù)費只需200美元。美元。 (4) 波音波音737雙渦扇式飛機局部蒙皮采用玻璃纖維強化塑料以提高比強度雙渦扇式飛機局部蒙皮采用玻璃纖維強化塑料以提高比強度減輕躁聲疲勞和降低制造本錢，但由于靜電荷的積累而產(chǎn)生放電，以致造減輕躁聲疲勞和降低制造本錢，但由于靜電荷的積累而產(chǎn)生放電，以致造成氣孔并對通訊產(chǎn)生干擾。

52、現(xiàn)噴涂鋁涂層有效地防止高速雨滴對塑料的水成氣孔并對通訊產(chǎn)生干擾。現(xiàn)噴涂鋁涂層有效地防止高速雨滴對塑料的水點腐蝕和靜電積累，而且顏色也與整體保持一致。點腐蝕和靜電積累，而且顏色也與整體保持一致。 (5) 600液壓機所用青銅軸承改用鑄鐵，軸套內(nèi)外表機械加工后，車削液壓機所用青銅軸承改用鑄鐵，軸套內(nèi)外表機械加工后，車削螺紋、預(yù)熱、噴涂螺紋、預(yù)熱、噴涂0.1mm的鉬涂層打底，再噴涂青銅涂層，精加工。壽的鉬涂層打底，再噴涂青銅涂層，精加工。壽命為原軸承的命為原軸承的3 4倍，而本錢降低倍，而本錢降低35%。 (6) 英國煤礦粉別離場用的大型鼓風(fēng)機的葉片，在其機械磨損最劇烈的英國煤礦粉別離場用的大型鼓風(fēng)

53、機的葉片，在其機械磨損最劇烈的靠近葉片根部噴涂一層靠近葉片根部噴涂一層0.08 0.13mm的鉬涂層。經(jīng)的鉬涂層。經(jīng)1500小時運轉(zhuǎn)后，小時運轉(zhuǎn)后，涂層部位幾乎看不出磨損；而沒有涂層的局部受磨損而變薄。礦山、煉涂層部位幾乎看不出磨損；而沒有涂層的局部受磨損而變薄。礦山、煉鋼、化工、水泥等工廠中的高溫腐蝕性氣體排氣鼓風(fēng)機葉片，噴涂鎳鉻鋼、化工、水泥等工廠中的高溫腐蝕性氣體排氣鼓風(fēng)機葉片，噴涂鎳鉻系自熔性合金后，壽命可達系自熔性合金后，壽命可達36個月，為原來的個月，為原來的4倍。倍。 (7) 水下泵套筒外外表受到急劇的腐蝕磨損，噴涂水下泵套筒外外表受到急劇的腐蝕磨損，噴涂1.0mm(其中加工余其中加工余量量0.4mm)的自熔性合金，比經(jīng)高頻感應(yīng)加熱淬火電鍍硬鉻的方法壽命提的自熔性合金，比經(jīng)